Von 2015 bis 2017 führte eine Gruppe von Wissenschaftlern der Cornell University, des Israeli Technion und der Organisation Cryptocurrency and Contracts Initiative (IC3) eine Langzeitstudie zum Zustand der Infrastruktur von Netzwerken verschiedener Kryptowährungen durch, darunter Bitcoin und Ethereum. Sie untersuchten die Betriebsparameter von Tausenden von Knoten - und veröffentlichten nun die
ersten Ergebnisse ihrer Arbeit . Die Hauptschlussfolgerung war, dass die Netzwerke überhaupt nicht so dezentral sind, wie man denkt. Von einer gleichmäßigen Verteilung der Rechenressourcen sowie der Bandbreite und der Sprache ist keine Rede.
Im Prinzip wusste jeder bereits, dass die Existenz eines echten P2P-Systems nur möglich wäre, wenn jeder Miner als einzelner Knoten im Netzwerk arbeiten würde. In Wirklichkeit laufen die Berechnungen jetzt in Pools ab, die die Rolle einer Art "Superknoten" spielen. Es stellt sich heraus, dass drei bis vier Knoten 50-60% der Netzwerkberechnungen steuern (vier für Bitcoin, drei für Ethereum).
Dies ist eine rein zentralisierte Struktur, in der „Macht“ in den Händen mehrerer Spieler konzentriert ist und kein dezentrales System, das vom Gründer von Bitcoin Satoshi Nakamoto konzipiert wurde. Es sollte angemerkt werden, dass diese offensichtliche Tatsache Natalya Kasperskayas
kühne These, dass "Bitcoin die Entwicklung amerikanischer Geheimdienste zur schnellen Finanzierung von Geheimdiensten in den USA, England, Kanada in verschiedenen Ländern ist", überhaupt nicht bestätigt, und dass der Schöpfer von Bitcoin, Satoshi Nakamoto, das Pseudonym von "einer Gruppe amerikanischer Kryptographen" ist ".
Die wissenschaftliche Forschung bestätigt lediglich die bekannte Tatsache der Konzentration von Berechnungen in Pools - zum ersten Mal wurde dieses Problem durch wissenschaftliche Methoden so gründlich untersucht.
Hier sind einige weitere interessante Fakten, die die Studie enthüllte.
Bitcoin-Netzwerk nicht ausgelastet
Die Bandbreite des Bitcoin-Knotens ist größer als die von Ethereum, und im letzten Jahr hat der durchschnittliche Median-Kanal die Bandbreite um 70% erhöht.
Dies bedeutet, dass die maximale Blockgröße erhöht werden kann, ohne den Dezentralisierungsgrad zu beeinflussen. Das heißt, wenn alle mit dem Grad der Dezentralisierung im Jahr 2016 zufrieden waren, dann wird mit einer Erhöhung der Blockgröße um 70% das gleiche Niveau im Jahr 2017 bleiben. Gleichzeitig wird die Anzahl der verarbeiteten Transaktionen im gleichen Verhältnis zunehmen.
Gegner zunehmender Blockgrößen sagen, dass dies die Belastung der CPU und die Nutzung des Speicherplatzes erhöhen wird. Wissenschaftler glauben jedoch, dass dieses Argument kein Wasser enthält, da die Kosten für diese Ressourcen inzwischen auf einen unbedeutenden Betrag gesunken sind. Zum Beispiel kostete ein 1-Terabyte-Laufwerk im Jahr 2016 85 US-Dollar und jetzt 70 US-Dollar.
Die Autoren sagen, dass die Argumente gegen die Vergrößerung der Blöcke rein „politischer“ Natur sind und aus technischer Sicht nichts dies verhindert.
Das Ethereum-Netzwerk ist weltweit besser verteilt als Bitcoin
Im Bitcoin-Netzwerk sind die Knoten sowohl geografisch als auch nach Netzwerklatenz stärker gruppiert.
Histogramme von P2P-Verzögerungen in Bitcoin (a) und Etherium (b) sowie CDF von geografischen Entfernungen zwischen KnotenDer Unterschied ist nicht so groß und signifikant, es ist nur eine merkwürdige Tatsache. Die Forscher achten auch darauf, dass das Etherium-Netzwerk mehr Knoten als Bitcoin hat.
Der Grund, warum sie glauben, ist, dass sich eine größere Anzahl von Bitcoin-Knoten in Rechenzentren befindet (56%) als Etherium (28%). Forscher stellen fest, dass das Verschieben von Knoten in Rechenzentren ein gefährliches Symptom ist. Eine der Hypothesen ist die Verschleierung der tatsächlichen Anzahl von Knoten und die Vorbereitung
des Sibyl-Angriffs, um die öffentliche Meinung zu beeinflussen. Der Angriff besteht darin, dass ein Opfer in einem Peer-to-Peer-Netzwerk nur eine Verbindung zu Knoten herstellt, die von einem Angreifer kontrolliert werden, mit offensichtlichen Konsequenzen.
Ethereum verschwendet Rechenressourcen
Das Etherium-Netzwerk gibt mehr Hashes für verlorene Blöcke (Onkel) aus als Bitcoin (hier werden solche Blöcke als Waisen bezeichnet).
Dies bedeutet, dass Ethereum stark von Relay-Schemata wie
Falcon und
FIBER profitieren kann, die in Bitcoin verwendet werden. Dies reduziert den Prozentsatz verlorener Blöcke.
Ethereum bevorzugt schwache Bergleute
In einem idealerweise fairen System haben Bergleute weniger Gründe, sich zusammenzuschließen, da das System großen Bergleuten keinen Vorzug vor kleinen gibt.
Die Forscher bestimmten den Grad der „Ehrlichkeit“ für große und kleine Bergleute als Quotienten für die Aufteilung der Blöcke, die der Bergmann in die Kette gab, in verlorene Blöcke.
Das allgemeine Maß an „Ehrlichkeit“ in beiden Systemen ist vergleichbar, aber im Bitcoin-System gibt es eine viel stärkere
Vielfalt an Ehrlichkeit für kleine Knoten. Das heißt, hier ist die Arbeit kleiner Knoten viel unvorhersehbarer als in Ethereum. Dies ist offensichtlich auf die höhere Blockfrequenz in Ethereum zurückzuführen.
Bergmannsindex. Verteilung von „Ehrlichkeit“ in Bitcoin- und Ethereum-SystemenDer wissenschaftliche Artikel wurde am 11. Januar 2018 auf der Preprint-Site arXiv.org (arXiv: 1801.03998v1) veröffentlicht.